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1、侧钻水平井段铣开窗工艺技术?1O?侧钻水平井段钝开窗I艺技术⑥[D—I侧钻水平井段铣开窗工艺技术墅.坚新疆石油詈理局井下作业公司研究所.834000新疆克拉玛攘T—乡摘要套管开窗是老井侧钻水平井钻前施工的关键工序.开窗方式及窗口质量的好坏直接影响到侧钻水平井钻井,完井及采油作业的顺利进行.由于琏铣开窗初姑造斜定向准确程度高.窗口平滑,无台肩,侧钻水平井开当:作业一艋选用鹱铣开窗方式.末文根据倒钻水平井施工作业要求与现场实践经验,介绍了段铣工具结构原理,操作方法及鹱铣开窗工艺设计,工艺特点,施工工序与现场应用.主题词侧钻水平井型墼墅墼应用1前言段铣开窗佃l钻
2、水平并是利用老井井身结构,采用水力段铣工具将油层上部套管截断并铣去一段,形成裸眼井段,然后在该井段扩眼,注水泥塞加固窗口,重建人工井底,再采用水平并钻井工艺,使侧钻井眼水平进入目的层位,完钻后还可利用原井地面采油,输油设旌实现二次采油.实践表明,老并侧钻水平井比钻一口新并或进行复杂大修作业更经济,更实惠.2段铣开窗工艺设计2.】窗口位置的确定在确定段铣开窗位置时,一方面要考虑原并并况,另一方面要考虑钻井,完并,采油及并下作业要求基本原则是窗口位置应尽可能深,这样就可以最大限度地利用老并上部套管,减少侧钻进尺,以降低钻井成本,提高井下采油设备人工举升能力.一
3、般来说,窗口位置确定应注意以下几点:(1)窗口位置一般应选择在套管完好,环空水泥封固质量较好,地层稳定且并眼较规则处,同时应尽量避开射孔并段,且管外无任何固井附件.(2)窗口位置以上套管应完好,无变形,破裂,漏失现象,以利于采油作业和增产措施顺利实施,确保侧钻水平并正常生产.(3)窗口位置应选择在远离事故井段或套损并段以上30m左右,以便侧钻新并眼产生一定长度的寸水平位移而避开原井眼.(4)根据现场施工实践,段铣开窗初始截断位置应优先选择在套管接箍以上0.6～L5m处,这是因为在切铣至接箍时,铣刀底部磨槽尚浅.铣刀刀片会以最大出刃切铣.如果初始截断位置选择
4、在接箍以下2m内,在套营本体被截断时,铣刀刀片还未完全张开.刀片侧刃仍在不断切铣,容易造成环空水泥环脱落或接箍倒扣,严重时还可能造成并下卡钻事故.由于受侧钻进尺及固并质量限制,实际窗口位置有可能满足不了上述要求,在进行开窗设计时,应采取补救措施,例如在套管截断后继续切铣1～2m,实施挤水泥作业,防止段铣作业园套管晃动,工具工作不平稳而失败.2.2窗口长度的确定段铣开窗套管切铣长度既要满足初始造斜定向要求,又要考虑施工作业成本及施工进度由于侧钻水平井初始造斜定向使用有线随钻测斜仪磁性工具面监控钻进方向,为了避免套管切口对随钻仪器的磁性干扰,同时控制一段造斜进
5、尺,以利于侧钻新井眼形成一定度数的井斜而避开下切口,确定一个合适的套管切铣长度是非常必要的.在5英寸套管内开窗侧钻,一般设计段铣两根套管(约18～20m)即可,或根据有线随钻测斜仪滞后距与初始造斜钻具造斜率来确定:=1+2+3其中△L3=(r00Ot+2rRcosa)~一2rsina0作者简舟,工杜师.19口1年毕业于打北轻化工学院生产过杜自靖化专业.现从事但表自靖化设计工作新疆石油科技2000年第2期(第10卷)?11?R一5400/(K).式中△L——段铣开窗套管切铣长度,m;△L1——测斜仪器磁通门传感器至上切口不受磁干扰的最小长度,一般2～3m;△
6、L2——测斜仪器磁通门传感器至钻头距离(即测斜系统滞后距),m△L3——初始造斜定向井段在原井轴线上的投影长度,m;r——下切口环空水泥最大封堵半径,m;R——初始造斜井段曲率半径,m;.——侧钻点井斜角,.;——初始造斜定向工具造斜率,./30m.3段铣开窗施工工艺段铣开窗旎工作业主要包括通井,段铣,扩眼,注水泥塞,钻水泥塞,上部套管试压,套管刮削等工序,其中段铣作业是开窗施工的关键环节与主要工序.段铣开窗井身结构如图l所示.图l井身结构示意图3.1井眼准备下段铣工具前,应用标准通井规通井,了解原井套管是否变形,为确定套管开窗位置与完井尾管下入深度提供依
7、据,同时为段铣,扩眼,刮削工具及其它钻井工具顺利下入创造条件.通井规直径应比后续作业井下工具外径大3~5mm,长度不得小于井下工具最大长度,通井深度应超过窗口底部位置10～20m.在通井过程中要注意观察是否有遏阻现象,遇阻井段应采用大修工具处理至井眼畅通无阻.3.2套管段铣3.2.1段铣工具结构段铣工具是一种液压控制的套管切铣工具,它不仅能快速有效地从套管内部截断套管,而且能安全,平稳地铣去一段套管,进行侧钻作业.图2段铣工具结构图示图2所示为贝克休斯D型段铣工具,该工具有12?侧钻水平井段铣开窗I艺技术6把铣刀,施工时用3把铣刀截断套管,然后6把铣刀同时
8、进行切铣作业.该工具基本上由以下几部分组成:上下接头,奉体,心轴,
